EN:

The job market for Canadian earth scientists is significantly driven by the country’s strong resource industry. Enrolment in earth science degree programs is growing, but the demand from the job market is expected to outpace the projected supply from domestic programs. If the job market will indeed need as many workers as predicted, it will be necessary to change tactics for recruitment into Canadian university geosciences programs, to provide the market with the necessary workers.

FR:

Le marché du travail canadien en sciences de la Terre est particulièrement à l’importante industrie primaire du pays. Le nombre des inscriptions à des programmes de diplômation en sciences de Terre est en croissance, mais on s’attend à ce que la demande du marché du travail dépasse l'offre projetée des programmes nationaux de formation. Si les besoins de l’emploi s’avèrent, il faudra qu’on change de tactique de recrutement dans les universités canadiennes pour les programmes géosciences, pour répondre à la demande.

EN:

The decrease in the average magnitude of carbon isotope excursions in marine carbonates over Phanerozoic time is a longstanding unresolved problem. In addition, carbon isotope excursions commonly co-occur with oxygen isotope excursions of the same sign, implying the existence of a longstanding link between organic carbon burial fluxes and temperature. It was proposed that this connection was provided by the thermodynamic relationship between temperature and microbial respiration rates – changes in temperature drive changes in organic carbon remineralization rate and organic carbon burial efficiency. Such a mechanism provides the logic for a positive feedback affecting the magnitude of both climate changes and carbon isotope excursions. Here, we employ feedback analysis to quantify the strength of this mechanism with modifications to a simple carbon isotope mass balance framework. We demonstrate that the potential strength of this feedback is large (perhaps several permil) for plausible ranges of historical climate change. Furthermore, our results highlight the importance of the surface temperature boundary condition on the magnitude of the expected carbon isotope excursion. Comparisons of our model predictions with data from the terminal Eocene and Late Ordovician (Hirnantian) greenhouse–icehouse climate transitions suggest that these excursions might be substantially explained by such a thermodynamic microbial respiration feedback. Consequently, we hypothesize that the observed pattern of decreasing excursion magnitude toward the present might be explained at least, in part, by a decrease in the mean temperature of environments of organic carbon burial driven by long-term climate and paleogeographic trends.

FR:

La diminution de l'amplitude moyenne des excursions des isotopes du carbone dans les carbonates marins au fil du Phanérozoïque est une énigme de longue date. On note en outre que les excursions des isotopes du carbone coexistent couramment avec des excursions isotopiques de même signe de l'oxygène, ce qui implique l'existence d'un lien de longue date entre les flux d’enfouissement du carbone organique et la température. On a suggéré que ce lien découlait de la relation thermodynamique entre la température et les taux de respiration microbienne - les changements de température déterminent le taux de reminéralisation du carbone organique et l’efficacité de l’enfouissement du carbone organique. Un tel mécanisme peut expliquer la rétroaction positive affectant à la fois l'ampleur des changements climatiques et les excursions des isotopes du carbone. Dans le cas présent, nous utilisons l'analyse de la rétroaction pour quantifier la robustesse de ce mécanisme avec des modifications d’un simple bilan de masse des isotopes du carbone. Nous démontrons que la robustesse potentielle de cette rétroaction est forte (peut-être plusieurs pour mille) dans les gammes plausibles du changement climatique historique. De plus, nos résultats mettent en évidence l'importance de la condition aux limites de la température de surface sur l'ampleur de l'excursion isotopique du carbone attendue. Les comparaisons des prédictions de notre modèle avec les données de la fin de l'Éocène et de la fin de l’Ordovicien (Hirnantien) des transitions climatiques à effet de serreeffet/de glaciation permettent de penser que ces excursions pourraient être correctement expliquées par une telle rétroaction de la thermodynamique de la respiration microbienne. Par conséquent, nous émettons l'hypothèse que la tendance observée de diminution de l'ampleur de l’amplitude des excursions du passé vers le présent peut s'expliquer, au moins en partie, par une diminution de la température moyenne du milieu d'enfouissement du carbone organique engendrée par des tendances climatiques et paléogéographiques à long terme.

EN:

A series of late Wisconsinan sedimentary sequences occupy parts of the Coppermine River valley, and are grouped into five morphosedimentary zones representing four environments at the time of last ice retreat: glacial, paraglacial, lacustrine and marine. The sequences commonly interfinger, and document episodic deposition in time-transgressive environments related to ice frontal positions. Glacial and paraglacial sediments are, in part, reworked in a glaciolacustrine environment extending from delta topsets of bouldery gravel to bottomset rhythmites of silt-clay. The glacial-lake rhythmites formed the matrix of a later sequence of debris-flow events, which emplaced a wedge of massive diamicton in the postglacial marine sediments. This sedimentary sequence, composed of a chaotic mass of heterogeneous material that is intimately mixed, and is accumulated in the form of a semi-fluid body in a marine environment, is possibly the best exposed Quaternary olistostrome.

A general overview of the Quaternary history of the area east of Great Bear Lake and north of Point Lake shows: a) deglaciation proceeded by large-scale downwasting with no discernable readvance pulses, b) that the Coppermine River valley between Point Lake and Rocky Defile Rapids was ice-free by 10 250 ¹⁴C years BP, and, c) that earth-shaping processes were intensely active for a short period at the time of deglaciation; since then the landscape has been mostly quiescent.

FR:

Des séquences sédimentaires de la fin du Wisconsinien qui occupent des sections de la vallée de la rivière Copper-mine définissent cinq zones morphosédimentaires représentant quatre environnements différents du retrait glaciaire, soit les milieux glaciaire, paraglaciaire, lacustre et marin. Ces séquences qui s’interdigitent souvent, documentent des épisodes sédimentaires de milieux qui varient avec le temps et les changements de position du front glaciaire. Les sédiments glaciaires et paraglaciaires sont en partie remaniés dans des milieux glaciolacustres allant des lits topset deltaïques de gravier à blocs jusqu’à des rythmites de limon-argile. Les rythmites glaciolacustres constituent la matrice d’une séquence subséquente de lave torrentielle, qui a déposé un énorme prisme de diamictons dans les sédiments marins postglaciaires. Cette séquence sédimentaire, composée d’une masse chaotique de matériaux hétérogènes intimement mélangés accumulée sous forme semi-fluide en milieu marin, est peut-être le meilleur affleurement d’olistostrome quaternaire.

Un coup d’œil sur l’histoire du Quaternaire de la région à l’est du Grand lac de l’Ours et au nord du lac Point, montre : a) que la déglaciation s’est déroulée par fonte du glacier sans réavancée discernable, b) que la vallée de la rivière Coppermine entre le lac Point et les rapides de Rocky Defile était libre de glace vers 10 250 ¹⁴C BP, et c) que les mécanismes d’érosion ont été intenses pendant une courte période au moment de la déglaciation; depuis lors, le paysage est demeuré relativement statique.

EN:

Earth scientists have long known of the existence of black coatings on exposed rocks in smelter-impacted areas such as Sudbury, Ontario or Rouyn-Noranda, Québec. Black rock coatings in the Greater Sudbury area are remarkable geological records of atmospheric conditions, including mixing, scavenging, and oxidation processes, deposition rates, and the nature and source of anthropogenic releases to the atmosphere. The coatings are composed of an amorphous silica matrix that has trapped atmosphere-borne nanoparticles and has preserved their chemical and isotopic signature. These coatings are the product of high emissions of SO₂ and subsequent non-stoichiometric dissolution of exposed siliceous rocks. The coatings contain spherical smelter-derived Cu–Ni-oxide particulate matter (micrometre and nanometre-sized) and metal-sulphate-rich layers composed of nanometre aggregates of Fe–Cu sulphates. Lead, As, and Se-bearing nanoparticles emitted from smelters are incorporated in metal-sulphate-rich layers along the atmosphere-coating interface, presumably during coating formation. On a regional scale, ratios between different metal(loid)s in the coatings indicate that small diameter primary Pb, As and Se-bearing sulphate aerosols have been deposited at higher rates compared to larger, Ni-bearing particulate matter. High sulphur isotope values in coatings closer to smelting centres and their decrease with distance from the smelters is attributed to an increase in mixing of primary and secondary sulphates.

FR:

Les géoscientifiques connaissent depuis longtemps l’existence d’une couche noire sur les roches exposées aux abords des fonderies comme celles de Sud-bury en Ontario ou Rouyn-Noranda au Québec. Les couches noires des roches de la grande région de Sudbury constituent de remarquables enregistrements géologiques des phénomènes atmosphériques, notamment des processus de mélange, de piégeage, et d'oxydation, ainsi que des taux de sédimentation et de la nature et de l’origine des rejets anthropiques dans l'atmosphère. Ces couches noires sont constituées d'une matrice de silice amorphe qui a piégé des nanoparticules atmosphériques et conservé leur signature chimique et isotopique. Ces couches noires sont le produit de fortes émissions atmosphériques de SO₂ et d’une dissolution non-stœchiométrique subséquente des roches siliceuses exposées. Ces couches noires contiennent des sphérules de particules atmosphériques d’oxydes de Cu-Ni (de taille micrométrique et nanométrique) issues de la fonderie, et des couches riches en sulfate de métaux constituées d’agrégats nanométriques de sulfates de Fe-Cu. Les nanoparticules de plomb, d’As et de Se émises par les fonderies sont incorporées dans les couches riches en sulfate de métal à l'interface de l’atmosphère et de cette couche, probablement lors de la formation de cette couche. À l’échelle régionale, les rapports de concentration des différents métaux ou métalloïdes dans les couches noires indiquent que les aérosols de faible diamètre de sulfate de Pb, d’As et de Se primaires ont été déposés à des taux plus élevés que les particules nickélifères de plus grande dimension. Les valeurs plus élevées des isotopes du soufre observées dans les couches à proximité des fonderies et leur diminution en fonction de l’éloignement des fonderies sont attribuées à une augmentation du mélange entre sulfates à l’émission et post-émission.

EN:

This article is designed to provide a synopsis of the application of LAICP-MS to U-Pb geochronology of accessory minerals, in standard polished thin sections, using modern 193 nm ArF excimer laser ablation (LA) and quadrupole inductively coupled plasma mass spectrometry (Q-ICP-MS) instrumentation. During about the last five years, Q-ICP-MS manufacturers (e.g. Agilent, Thermo Scientific, Perkin Elmer, Bruker Daltonics) have introduced new instruments or interfaces with higher sensitivity and lower backgrounds, compared to the previous generation of instruments. ArF excimer laser systems built by Resonetics (RESOlution™ M-50 and S-50), NewWave Research (NWR-193™), Photon Machines (Excite™ and Analyte G2™), and Coherent (GeoLas™), have also expanded their capabilities in a relatively short period of time. There has also been a significant leap in software development and laser control, which, when matched with sophisticated offline data processing has increased the overall efficiency of the technique.

This article begins with a background section designed to provide the basic bibliography and theory of laser-target interaction for nanosecond and femtosecond lasers. We then describe enhancements in ICP-MS sensitivity, the importance of the laser-ablation cell, smoothing devices, and synchronized hardware and software controls. We also provide examples of how these recent advances have dramatically increased the efficiency (e.g. cost per analysis), precision and accuracy of in situ U-Pb geochronology of accessory minerals using 193 nm excimer LA-ICP-MS. Demonstration datasets are based on the instrumentation installed at the University of New Brunswick, and provide examples of the general capabilities of excimer LAICP-MS for detailed in situ U-Pb geochronology.

FR:

Le présent article constitue un abrégé sur l’application de la spectroscopie de masse à plasma inductif à ablation par laser (ICP-MS) à la géochronologie UPb des minéraux accessoires en plaques minces polies normales, en utilisant une version moderne d’un laser excimère ArF d’ablation avec la spectrométrie de masse quadripolaire à plasma à couplage inductif (QICPMS). Au cours des cinq dernières années environ, les manufacturiers de Q-ICPMS (Agilent, Thermo Scientific, PerkinElmer, Bruker Daltonics, par exemple) ont présenté de nouveaux instruments ou interfaces de meilleure sensibilité et de moindre bruit de fond par rapport aux générations d’instrument précédentes. Les systèmes laser excimère ArF construits par Resonetics (RESOlution^MC M-50 et S-50), newWave Research (NWR-193^MC), Photon Machines (Excite^MC et Analyte G2^MC), et Coherent (GeoLas^MC) ont eux-aussi amélioré leurs capacités dans une période relativement courte. Il y a également eu une avancée significative dans le développement de logiciels et de contrôle du laser, ce qui, combiné à des traitements de données hors ligne sophistiqués a augmenté l'efficacité globale de la technique.

Cet article commence par un rappel de la bibliographie de base et de la théorie de l'interaction laser-cible pour les lasers nanosecondes et femtosecondes. Nous traitons ensuite des améliorations de sensibilité de l’ICPMS, de l’importance de la cellule d’ablation par laser, des dispositifs de lis-sage, et des contrôles synchronisés matériels et logiciels. Nous donnons également des exemples de la façon dont ces progrès récents ont considérablement augmenté l'efficacité (par exemple le coût par analyse), la précision et l'exactitude de la géochronologie U-Pb in-situ sur minéraux accessoires par ICP-MS à ablation par laser excimère 193 nm. Les jeux de données de la démonstration qui proviennent de l’instrumentation installée à l’University of New Brunswick, donnent des exemples des capacités générales de l’ICP-MS à ablation par laser excimère pour l’analyse géochronologique U-Pb in situ.